【摘要】： 龍門起重機在大型設(shè)備的生產(chǎn)和裝卸上都起到不可替代的作用。由于生產(chǎn)效率的提高和大型載物的出現(xiàn),其設(shè)備的安裝則需要大跨度龍門起重機的作業(yè)。隨著起重機跨度和高度的增大,出于軌道輪壓的限制和降低產(chǎn)品成本的需要,結(jié)構(gòu)更趨輕柔,在沿海極值風(fēng)荷載的作用下,龍門起重機易產(chǎn)生安全隱患。因此如傳統(tǒng)加載形式,將風(fēng)荷載作為靜力荷載加至起重機上并不適用,還必須考慮風(fēng)致振動的問題。由于,龍門起重機的工作環(huán)境多在多風(fēng)災(zāi)的露天場所,風(fēng)對起重機的作用便更顯突出。 首次使用ADINA軟件對單梁龍門起重機進(jìn)行流體—結(jié)構(gòu)耦合作用(Fluid-Structures Interaction, FSI)風(fēng)致動力響應(yīng)的分析。采用Lagrangian方法來描述結(jié)構(gòu)動力學(xué)控制方程。假定流體為粘性不可壓縮流體,采用ALE(ArbitraryLagrangian-Eulerian)方法來描述流體流動的動力學(xué)控制方程。同時采用基于流動條件插值(Flow-Condition-Based Interpolation,簡稱FCBI)三維單元的穩(wěn)定有限元求解技術(shù),盡可能避免數(shù)值計算的不穩(wěn)定性。 本文首先將單梁龍門起重機主梁二維剛性截面放于五種湍流模型中進(jìn)行數(shù)值模擬。從計算結(jié)果觀察繞流特性、旋渦脫落情況,并通過理論公式推出主梁的風(fēng)壓分布系數(shù)。判斷標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型湍流模型更適合龍門起重機的數(shù)值模擬。使用標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型對龍門起重機主梁做進(jìn)一步分析。 本文分別將龍門起重機三維模型放于工作狀態(tài)風(fēng)速、非工作狀態(tài)風(fēng)速、臺風(fēng)風(fēng)速三種風(fēng)速下進(jìn)行風(fēng)致振動響應(yīng)分析。建立起重機的氣彈性模型,得出三種風(fēng)速下,主梁表面的風(fēng)壓系數(shù)分布,由計算位移的方差求出風(fēng)振系數(shù),得出單梁龍門起重機主梁的風(fēng)振系數(shù)和體型系數(shù),可作為設(shè)計人員及進(jìn)一步研究的參考。
【圖文】：

一圖3.1起重機模型示意圖圖3.1所示為單梁起重機結(jié)構(gòu)模型，取其主梁二維剛性截面作為研究對象，不考慮橫梁和支腿對主梁的影響及橫梁支腿與流場的禍合作用。主梁的截面尺寸如圖3所示。.2(a)所示。為了得到主梁表面的體型系數(shù)，其表面分區(qū)情況如圖3.2(b)ACEFG閨comlOu-j們曰}}}二 二 二尸尸 尸 護(hù)護(hù) 護(hù) }}}3日。。 HKL(a)土梁截面尺·(b)主梁分區(qū)示意3.2.4圖3.2起重機上梁截面尺寸及主梁截面分區(qū)示意網(wǎng)格劃分及有限元數(shù)值模擬

Y軸通過主梁幾何中心。主梁截面尺寸在前一章已說明，在此不再說明。主梁上方有三根橫梁與之連接，橫梁尺寸為602X228X14.8X10.6，橫梁長度為Zm，橫梁垂直Y軸放置，分別位于廠一13.77m，y=一10.77m，y=13.77m的位置。圖4.1中，起重機支腿包含截面1、截面2、截面3三種截面類型。截面1為小457X6.4的圓管，截面2為小219X6.4的圓管。截面3為203X203XllXll的H型鋼。支腿各構(gòu)件之間、支腿與橫梁之間的連接是剛接連接，支腿與支座之間的連接是鉸接。對模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，定義材料屬性、單元類型、約束和載荷得到有限元模型，，模型中，根據(jù)不同的材性和截面類型定義了4個組，主梁和橫梁用殼單元離散，共形成6958個殼單元。截面1、截面2、截面3用梁單元離散
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TH213.5

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 高楊;登高平臺消防車風(fēng)振分析[D];大連理工大學(xué);2012年

2 常亞瓊;基于ADINA的門機風(fēng)載流固耦合分析與碰撞動力學(xué)研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

3 薛祖杰;基于CFD的復(fù)雜超高層建筑雙向流固耦合研究[D];重慶大學(xué);2012年

4 朱小海;大型門式起重機結(jié)構(gòu)特性與系統(tǒng)虛擬仿真研究[D];西南交通大學(xué);2013年

本文編號：2695253